Unity C#值类型与字符串连接实测

最近学习了下IL，寻思着小试牛刀，学以致用嘛。
所以就拿值类型与字符串连接来作了几组测试，使用Unity的Profiler提供的BeginSample和EndSample查看GC和cpu耗时，先把结果展示出来。

一、字符串连接代码与Profile展示

1.直接使用"+"连接一次，值类型不调用ToString方法

"+"连接一次无ToString
"+"连接一次无ToString的Profile
"+"连接无ToString发生装箱

2.直接使用"+"连接一次，值类型调用ToString方法

"+"一次有ToString
"+"一次有ToString的Profile
"+"一次有ToString无装箱

3.使用String.Format连接一次，值类型不调用ToString方法

String.Format一次无ToString
String.Format一次无ToString的Profile

4.使用String.Format连接一次，值类型调用ToString方法

String.Format一次有ToString
String.Format一次有ToString的Profile

5.使用StringBuilder连接一次(StringBuilder重载支持基本的值数据类型)

StringBuilder一次 一次StringBuilder的Profile

可以看出无论是使用"+"号连接还是使用String.Format方法，Time.time（值类型）没有调用ToString方法的，GC多出20B，cpu耗时都在0.01ms，无明显差别，StringBuilder因为重载了Append方法，可以看出与值类型的ToString后连接的方式GC一致。
接下来我们循环100次，再看看结果。

6.直接使用"+"连接100次，值类型不调用ToString方法

"+"连接100次无ToString
"+"连接100次无ToString的Profile

7.直接使用"+"连接100次，值类型调用ToString方法

"+"连接100次有ToString
"+"连接100次有ToString的Profile

8.使用String.Format连接100次，值类型不调用ToString方法

String.Format连接100次无ToString
String.Format连接100次无ToString的Profile

9.使用String.Format连接100次，值类型调用ToString方法

String.Format连接100次有ToString
String.Format连接100次有的Profile

10.使用StringBuilder连接100次(StringBuilder重载支持基本的值数据类型)

StringBuilder100次 StringBuilder100次的Profile

循环100次与单独一次GC几乎是没有差异的，约等于乘以100，而在耗时上"+"连接与StringBuilder是一致，似乎比String.Format耗时更短，因耗时在百分之一毫秒级，这里不做深究，但是可以看出值类型与字符串连接时，值类型的ToString方法调用与否会影响GC的开销。

二、IL代码分析

我们再来看一下IL代码。

"+"连接无ToString发生装箱
"+"连接有ToString无装箱
String.Format无ToString发生装箱
String.Format有ToString无装箱
StringBuilder无装箱

通过IL代码我们可以确定，额外的GC开销是因为值类型与字符串连接时，因为未调用ToString方法，会发生一次装箱操作，我们来看看String.Format方法的参数

String.Format方法

参数是作为object传入，所以会先从值类型转换到object类型，将值从堆栈中copy到托管堆，新建一个object类型的数据，再执行字符串连接操作，而值类型调用ToString方法后，直接就可以执行字符串连接操作。

三、测试结果图表展示

测试结果比较
GC结果比较
耗时结果比较

四、结论

1.值类型在与字符串连接时，无论是"+"连接，还是String.Format方法当值类型没有调用ToString方法时，都会发生装箱操作，带来额外的GC开销(cpu耗时开销不明显)

2.为了避免不必要的开销，值类型在与字符串连接时，值类型应该先调用一下ToString方法，养成好习惯。

最后，我也看到有些文章提到其实没有必要手动ToString，首先消耗并不多，而且也影响代码的美观，不过我觉得性能应该是第一位，没有好的性能，再美观的代码，用户也不会认可，用户不会去关心代码优不优雅，美不美观，用户只关心app是不是耗电，是不是卡顿。